본 논문에서는 인버터 모드 기능을 가지는 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터를 제안하였다. 제안된 시스템은 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터의 암단락 스위치 단에 PI제어가 된 양 방향 벅-부스트 컨버터를 연결하였다. 양방향 벅-부스트 컨버터에서 직류를 입력하는 모드를 인버터 모드라고 하고, 양방향 벅-부스트 컨버터에서 직류를 출력하는 모드는 컨버터 모드라고 한다. PSIM시뮬레이션에 의하여 인버터 모드 동작 시에는 직류 12V를 암단락 스위치단에 입력하여 AC_Load에 교류 전압를 출력하고, 컨버터 모드 동작 시에는 AC_Load에 교류 전압를 출력함과 동시에 암단락 스위치단에 연결된 DC_Load에 직류 전압을 일정하게 출력할 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 단락형 스터브에 의해 구현되는 이중 모드 공진기의 전달 함수를 수식적으로 해석하여 임의의 공진 주파수를 만족하는 이중 모드 공진기의 전송 선로와 스터브의 전기적 길이 및 임피던스를 계산하였다. 계산된 결과에 의하면 전송 선로의 전기적 길이는 공진 주파수에 의해 결정되며, 스터브의 전기적 길이는 공진 주파수 및 선로와 스터브의 임피던스에 의해 결정된다. 또한, 이중 모드 공진기를 이용하여 필터를 설계하기 위해 필터의 리플 값에 따른 인버터의 크기를 계산하였다. 계산된 결과에 의해 스터브의 임피던스에 따른 인버터의 변화는 거의 없으며 전송 선로의 임피던스가 작을수록 인버터의 크기는 증가하고 필터의 대역폭이 클수록 인버터의 크기가 증가함을 확인하였다.
본 논문은 다이오드 정류기와 Z-소스 인버터로 교류전동기 구동 시 암 단락 (shoot-through) 상태와 비 암 단락 상태를 나누어 각각 등가회로를 구성하고 공통모드 전압을 분석한다. 음의 값의 공통모드 전압을 감소시키기 위하여 암 단락 시간 제어와 함께 영전압 벡터인가 구간을 제거하는 변형 공간벡터변조기법을 제시한다. PSIM과 32-비트 DSP를 사용한 실험 및 시뮬레이션 결과를 통하여 음의 공통모드전압이 50%이상 감소됨을 확인하였다.
본 논문에서는 두 단락 스터브를 갖는 이중 모드 링 공진기를 이용하여 높은 신호 선택도를 가지는 이중대역 대역통과 필터를 제안하였다. 링 공진기의 이중 모드 공진을 위하여 두 피드 라인을 커플링 커패시터를 통해 비직교 급전 각도를 가지도록 연결하였다. 서로 다른 두 길이를 가지는 두 단락 스터브를 링 공진기의 두 대칭면에 위치시킴으로써 이중 대역을 지원하는 여파기를 설계할 수 있었다. 급전 각도 섭동을 준 링 공진기와 제안한 이중대역 대역통과 필터는 대칭 구조이므로 Even/Odd 모드 해석을 통하여 산란계수와 전송 영점 주파수들을 도출할 수 있다. 제안한 이중대역 대역통과 필터는 IEEE 802.11n 기준의 WLAN 어플리케이션에 적용 가능하도록 설계 및 제작되었다. 측정 결과와 시뮬레이션 결과가 잘 부합하였고, WLAN 응용뿐만 아니라, 향후 다른 통신시스템에도 적용이 가능하리라 판단된다.
본 논문에서는 이중모드 공진기를 필터로 활용하기 위해 단락형 스터브로 구현되는 이중모드 공진기에 대해 인버터 값 및 특성을 수식적으로 해석하였다. 인버터 값은 공진기와 단락형 스터브의 임피던스 및 전기적 길이의 함수로 주어지며, 각각 제곱근의 함수로 비례 증가하는 특성을 가진다. 또한, 공진기의 임피던스 및 리플이 증가할수록 인버터 값이 감소하는 특성을 보였다. 필터의 대역폭은 리플의 크기 및 임피던스 비에 따라 증가하였다. 또한, 설계 임피던스에 따라 필터의 중심주파수가 이동되는 것을 확인하였다. 계산식의 확인을 위해 공진기와 스터브의 임피던스를 각각 $70.7{\Omega}$, $56.56{\Omega}$으로 하여 인버터 값을 계산하고 중심주파수 이동 특성을 반영하여 필터를 설계하는 예를 제시하였다.
An automatic welding system was constructed with a personal computer to capture the welding data in addition to vision seam tracking for the gas metal arc welding process. The monitoring of welding signals is composed of the acquisition of welding voltage and current, obtained by using two differential amplifiers and A/D converters, and processing of the measured data. Using interrupt handing circuit for time sharing, two jobs of seam tracking and monitoring were performed at the required sampling time. Relations between welding signals and various welding circumstances were analyzed from the experimental results.
Dynamic characteristics of the short circuit mode are investigated using the Volume of Fluid (VOF) method. When the initial molten drop volume, contact area and wire feed rate are given, rate change of the molten bridge profiles, pressure and velocity distributions are predicted. The electromagnetic force with proper boundary conditions are included in the formulation to consider the effects of welding current. It is found that the molten metal is transferred to the weld pool mainly due to the pressure difference caused by the curvatures in the initial stage, and electromagnetic force becomes dominant factor in the final stage of short circuit transfer. Necking occurs at the contact position between the molten drop and weld pool, and the initial molten drop volume and welding current have significant effects on break-up time.
수평형 에미터 스위치트 사이리스터(Lateral Emitter Switched Thyristor, LEST)의 고전압 전류 포화 특성을 위한 새로운 보호회로가 제안하였으며 성공적으로 제작 및 측정하였다. LEST의 부유(浮遊, floating) n+ 전압이 보호 MOSFET의 문턱 전압 보다 커지면 보호 회로는 LEST의 동작 모드를 regenerative 상태에서 non-regerative 상태로 전환시킨다. 일반적인 LEST의 전압 전류 포화 특성이 17 V로 제한되는 것에 비해 제안된 회로와 결합된 LEST는 200V 이상의 고전압 전류 포화 특성을 보였으며, Hard Switching Fault(HSF) 단락 회로 상황에서도 $10{\mu}s$ 이상 견디는 단락 회로 유지 능력을 보였다.
본 논문에서는 변압기 권선의 기계진동모드인 공진주파수를 Transfer Matrix Method를 이용하여 계산하였고. 이를 기계구조 프로그램인 ANSYS를 이용하여 증명 하였다. 본 연구에서 사용된 방법들은 단락시 발생되는 변압기 권선진동을 연구할 때 유용하게 활용할 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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